(57)【要約】【課題】撮像された検査領域における検査光が正常に撮像されているか否かを簡便且つ正確に判断する。【解決手段】車両ボデイの表面に帯状の検出光を照明する蛍光灯及び照明された箇所の画像を撮像するＣＣＤカメラをロボットハンドにより走査させる。撮像された画像を二値化して二値化画像２１６を得る。パターンマッチングにより、二値化画像２１６上の検査範囲ｇ１における照明範囲２１２の矢印Ｙ方向の幅が最小幅Ｈ１となる位置Ｘ１を特定する。位置Ｘ１に設定された計測ラインＬ１上で、照明範囲２１２の幅Ｈ０を計測する。最小幅Ｈ１及び幅Ｈ０に基づいてワーニング信号及びエラー信号を発生する。【選択図】図１２
2005265522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面に帯状の検出光を照明する照明手段及び照明された前記ワークの画像を撮像する撮像手段を表面走査手段により前記ワークの表面に沿って所定走査方向に走査させる走査工程と、
撮像された前記画像を二値化して二値化画像を得る二値化工程と、
前記二値化画像上で予め設定された基本領域における前記検出光の像の前記走査方向の幅が最も狭い幅狭部を特定する幅狭部特定工程と、
前記幅狭部において前記走査方向に設定された計測ライン上で、前記検出光の像の幅を計測する幅検査工程と、
前記幅狭部における前記像の幅を所定の閾値と比較することにより前記走査工程の適否を判定する評価工程と、
を有することを特徴とする表面検査装置の走査設定方法。
【請求項２】
請求項１記載の表面検査装置の走査設定方法において、
前記評価工程における判定で、前記像の幅が前記閾値より小さいときに、前記走査手段の走査速度、前記撮像手段の前記ワークに対する角度、前記撮像手段の前記ワークに対する距離の少なくとも１つを変更設定することを特徴とする表面検査装置の走査設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の検出光が照明されたワークの表面を走査しながら撮像し、ワークの表面における欠陥やその平滑さを検出する表面検査装置に対して走査の適否を判断する表面検査装置の走査設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の製造工程におけるボデイの塗装工程では、塗装処理後に所定の塗装が実施されたか否かを確認する塗装欠陥検査が行われる。この塗装欠陥検査では、検査精度及び作業効率を向上させるため、自動化が図られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された従来技術では、面発光体、ＣＣＤカメラ及びインクジェットヘッドを備えたロボットハンドをワークの所定位置に移動させることにより、ワークの欠陥部位の検出処理及びマーキング処理を連続的に行うようにしている。
【０００４】
また、この従来技術では、ロボットアームの先端部に塗装面を撮像するＣＣＤカメラを設け、該ＣＣＤカメラを所定の走査方向に対して交差する走査交差方向へシフトしつつ繰り返しながら画像信号を取り込んで画像処理を行い、ワーク塗装面に生じている欠陥を検知している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５７７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１の場合、ＣＣＤカメラとインクジェットヘッドとが一体的に構成されており、構造が比較的簡便である。しかしながら、近時の自動車のボデイは複雑な形状となりつつあり、凹凸部や複雑且つ微妙なカーブの曲面を有するものがある。このような複雑なワークに対してＣＣＤカメラを走査させようとすると、隣接する撮像領域を検査可能な程度に重複させることができない場合がある。また、凹凸部等における表面の傾斜が、照明手段や撮像手段の距離及び角度等の設定と適合していない場合には、検査光が適切に照射及び撮像されず、検出対象の欠陥が撮像視野内に入っていても検出可能な像として認識されない可能性がある。
【０００７】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、撮像された検査検査領域における検査光が正常に撮像されているか否かを簡便且つ正確に判断することのできる表面検査装置の走査設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表面検査装置の走査設定方法は、ワークの表面に帯状の検出光を照明する照明手段及び照明された前記ワークの画像を撮像する撮像手段を表面走査手段により前記ワークの表面に沿って所定走査方向に走査させる走査工程と、撮像された前記画像を二値化して二値化画像を得る二値化工程と、前記二値化画像上で予め設定された基本領域における前記検出光の像の前記走査方向の幅が最も狭い幅狭部を特定する幅狭部特定工程と、前記幅狭部において前記走査方向に設定された計測ライン上で、前記検出光の像の幅を計測する幅検査工程と、前記幅狭部における前記像の幅を所定の閾値と比較することにより前記走査工程の適否を判定する評価工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
このように、取得された二値化画像の基本領域における検査光の像の幅が最も狭い幅狭部を特定することによって、該幅狭部についてのみ走査工程の評価を行えばよく、処理が簡便化される。また、検査光が正常に撮像されているか否かを正確に判断することができる。この場合、万一、検査光の像が正常でない場合であっても、幅狭部における計測ライン上で検査光の像の幅を計測することによりエラーのレベルを区分することができティーチングデータのより綿密な調整が可能となる。
【００１０】
また、前記評価工程における判定で、前記像の幅が前記閾値より小さいときに、前記走査手段の走査速度、前記撮像手段の前記ワークに対する角度、前記撮像手段の前記ワークに対する距離の少なくとも１つを変更設定することにより、ティーチングデータを適正に補正可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る表面検査装置の走査設定方法によれば、二値化画像における複数本の計測ライン上で照明範囲における幅を検査することにより、撮像された検査検査領域における検査光が正常に撮像されているか否かを簡便且つ正確に判断することができる。また、検査光の像が正常でない場合であっても、幅狭部における計測ライン上で検査光の像の幅を計測することによりエラーのレベルを区分することができ、より綿密に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る表面検査装置の走査設定方法について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１６を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態のマーキング機能付き表面検査装置１０の構成図である。マーキング機能付き表面検査装置１０は、コンベア（Ｃ／Ｖ）１２によって塗装工程から搬送される車両ボデイ１４の塗装欠陥検査を行い、抽出された欠陥部位に対してマーキング処理を行う装置である。
【００１４】
マーキング機能付き表面検査装置１０は、全体の制御を行う制御操作盤１６を備え、制御操作盤１６には、コンベア（Ｃ／Ｖ）コントローラ１８、画像処理装置２０、ロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２、マーキングコントローラ２４、レーザコントローラ２６、マーキング確認センサ２８が接続される。また、画像処理装置２０、ロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２、マーキングコントローラ２４及びレーザコントローラ２６は、検査ロボット３０に接続される。
【００１５】
図２に示すように、検査ロボット３０はロボットハンド３２を備えており、走査手段として機能する。ロボットハンド３２は、４台のＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄと、各ＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄに対応して２個ずつ配設されるマーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈと、レーザポインタ４０ａ、４０ｂとを有し、これらがブラケット３４に固定される。ＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄは、例えば、ＭＯＳ型のカメラ等に置き換えてもよい。
【００１６】
また、ブラケット４４には、２本の蛍光灯４６ａ、４６ｂが保持され、ブラケット４８には、１本の蛍光灯４６ｃが固定される。蛍光灯４６ａ、４６ｂは、一端部がブラケット４４に軸支され、中央部がシリンダ５０ａ、５０ｂを介してブラケット４４に保持される。
【００１７】
ＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄは、車両ボデイ１４の画像を撮像する撮像手段であり、各ＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄによる撮像範囲Ｇ１〜Ｇ４が所定量だけ重複するように、矢印Ｘ方向に所定距離離間して配置される。
【００１８】
マーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈは、画像処理装置２０によって抽出された車両ボデイ１４の塗装等の欠陥２１４（図１６参照）に対してマーキング剤を吐出するマーキング手段であり、各撮像範囲Ｇ１〜Ｇ４を矢印Ｘ方向に２分割した各範囲の中央部分にマーキング剤を吐出するように配置される。
【００１９】
レーザポインタ４０ａ、４０ｂは、レーザコントローラ２６により制御され、検査ロボット３０のティーチング時において、車両ボデイ１４上の２つのレーザビームポイントが重なるように検査ロボット３０を制御することで、ロボットハンド３２と車両ボデイ１４との距離が所定の目標値となるよように制御するものである。
【００２０】
蛍光灯４６ａ〜４６ｃは、ＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄによる撮像範囲Ｇ１〜Ｇ４を帯状の照明帯４９で照明する照明手段を構成する。この場合、蛍光灯４６ａ及び４６ｂは、シリンダ５０ａ、５０ｂにより支軸５２ａ、５２ｂを中心として回動可能に構成されており、車両ボデイ１４の曲面形状に対応して蛍光灯４６ａ〜４６ｃの配置を調整可能である。
【００２１】
図３は、マーキング機能付き表面検査装置１０の制御ブロック図であり、図４は、画像処理装置２０の制御ブロック図である。
【００２２】
マーキング機能付き表面検査装置１０を構成する制御操作盤１６は、制御部５４を有し、制御部５４は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）５６、５８を介して画像処理装置２０、レーザコントローラ２６、マーキング確認センサ２８の制御を行う。なお、マーキング確認センサ２８は、例えば、光電管センサにより構成することができる。この場合、ロボットハンド３２をマーキング確認センサ２８まで移動させ、各マーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈからマーキング剤を捨て吹きさせた際、マーキング剤の吐出の有無を光電管センサであるマーキング確認センサ２８の出力から判定することにより、マーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈの作動状態を確認することができる。
【００２３】
制御部５４には、バス６２を介して、コンベア（Ｃ／Ｖ）指令部６４、ロボット（Ｒ／Ｂ）指令部６６、マーキング指令部６８、シリンダ駆動部７０、光源駆動部７２が接続される。
【００２４】
コンベア（Ｃ／Ｖ）指令部６４は、コンベア（Ｃ／Ｖ）コントローラ１８を介してコンベア（Ｃ／Ｖ）１２を制御する。コンベア（Ｃ／Ｖ）コントローラ１８には、コンベア（Ｃ／Ｖ）１２を駆動するコンベア（Ｃ／Ｖ）駆動用モータ７３と、コンベア（Ｃ／Ｖ）１２によって搬送される車両ボデイ１４を所定の検査位置に位置決めするための位置決め用ソレノイド７４とが接続される。
【００２５】
ロボット（Ｒ／Ｂ）指令部６６には、ロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２を介して検査ロボット３０を駆動するロボット（Ｒ／Ｂ）駆動用モータ７６が接続される。
【００２６】
マーキング指令部６８には、マーキングコントローラ２４が接続される。マーキングコントローラ２４は、検査ロボット３０に配設されたバルブ７８ａ〜７８ｈを駆動し、各マーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈからマーキング剤を吐出させる。
【００２７】
シリンダ駆動部７０は、シリンダ５０ａ、５０ｂを駆動し、蛍光灯４６ａ〜４６ｃの位置を調整する。光源駆動部７２は、蛍光灯４６ａ〜４６ｃに発光に必要な電流を供給する。
【００２８】
さらに、制御部５４には、バス６２を介して、操作パネル８０、モニタ８２、処理プログラム記憶部８４、欠陥位置データ記憶部８６、ティーチングデータ記憶部９４、ワーク形状データ記憶部９６がそれぞれ接続される。
【００２９】
処理プログラム記憶部８４は、制御操作盤１６による欠陥検査処理プログラムを含む処理プログラムを記憶する。欠陥位置データ記憶部８６は、画像処理装置２０によって抽出された車両ボデイ１４の欠陥位置データを記憶する。ティーチングデータ記憶部９４は、欠陥検査処理を行う検査ロボット３０のティーチングデータを記憶する。ワーク形状データ記憶部９６は、ティーチングデータを作成するための車両ボデイ１４の形状データを記憶する。
【００３０】
図４に示すように、画像処理装置２０は、制御部９８を有する。制御部９８は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１００を介してＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄを制御し、車両ボデイ１４の画像を取り込み、また、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０２を介して制御操作盤１６との間で信号の授受を行う。
【００３１】
制御部９８には、バス１０４を介して、二値化処理部１０６、欠陥抽出処理部１０８、モニタ１１０、操作パネル１１２、処理プログラム記憶部１１４、画像データ記憶部１１６、ライン設定部１１８、パターンマッチング部１１９、幅検査部１２０及び評価部１２２が接続される。なお、これらの各機能部は処理プログラムにより実行されるソフトウェアにより実現されるものであってもよい。
【００３２】
二値化処理部１０６は、ＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄから供給され、画像データ記憶部１１６に一旦記憶された画像データの二値化処理を行い二値化画像２１０（図９参照）を生成する。欠陥抽出処理部１０８は、二値化画像２１０を処理し、マーキング部位である欠陥２１４を抽出するマーキング部位抽出手段である。なお、抽出された欠陥２１４は、欠陥位置データとして制御操作盤１６に送信され、欠陥位置データ記憶部８６に記憶される。処理プログラム記憶部１１４は、画像処理装置２０による欠陥抽出処理プログラムを含む処理プログラムを記憶する。
【００３３】
ライン設定部１１８は、二値化画像２１０上に後述する計測ラインＬ１を設定する。幅検査部１２０は、計測ラインＬ１上の二値化レベルが「１」である幅を検査する。パターンマッチング部１１９は、基本画像２１１（図９参照）と取得画像とのパターンマッチングを行い、検査範囲ｇ１における二値化画像の照明範囲２１２の走査方向の幅が最も狭い幅狭部を特定する。評価部１２２は、パターンマッチング部１１９及び幅検査部１２０で検査された最小幅Ｈ１及び幅Ｈ０を後述する第１閾値及び第２閾値と比較判断する。
【００３４】
ところで、マーキング機能付き表面検査装置１０を用いた欠陥検査処理を行うためには、準備作業としてロボット経路を決定するティーチングを行う。基本的なティーチングとしては、オペレータが制御操作盤１６の操作パネル８０を用いて検査ロボット３０を動作させ、欠陥検査処理のための走査経路を決定する。例えば、制御操作盤１６は、オペレータの指示に従い、ロボット（Ｒ／Ｂ）指令部６６によりロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２を介してロボット（Ｒ／Ｂ）駆動用モータ７６を駆動し、ＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄの配列方向（矢印Ｘ方向）と直交する矢印Ｙ方向にロボットハンド３２を車両ボデイ１４を構成するボンネット１３０上で移動させ、図５に示す走査経路Ｐ１〜Ｐ４のティーチングを行う。なお、図５の走査経路Ｐ１〜Ｐ４に付した矢印は、ロボットハンド３２の移動方向（走査方向）を示す。ティーチングの結果は、ティーチングデータとしてティーチングデータ記憶部９４に記憶される。
【００３５】
また、例えば、実際の検査ロボット３０を用いることなく、ソリッドモデル等による３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）上で教示を行うような、いわゆるオフラインティーチングの手法によってティーチングデータを作成してもよい。
【００３６】
実際上、上述した基本的なティーチング及びオフラインによるティーチングでは、蛍光灯４６ａ〜４６ｃやＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄのボンネット１３０に対する距離及び角度の設定と適合していない場合には、検査光が適切に照射及び撮像されずに、検出対象の欠陥が撮像視野内に入っていても検出可能な像として認識されない可能性がある。特に、ボンネット１３０が凹凸部や微妙なカーブを有する場合には、このような検査漏れが発生する可能性がある。
【００３７】
そこで、本実施の形態に係る表面検査装置１０の走査設定方法では以下のようにティーチングデータの調整を行い、欠陥の検査もれを防止している。
【００３８】
つまり、図６のステップＳＡ１において、処理プログラム記憶部８４に記憶された所定の走査設定プログラムを読み込み実行することによりティーチング調整を開始する。これにより、検査ロボット３０はティーチングデータ記憶部９４に記憶されたティーチングデータに基づいてボンネット１３０上の走査を開始する。このとき、蛍光灯４６ａ〜４６ｃを点灯させるとともにＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄを撮像可能な状態にセットしておく。
【００３９】
次に、ステップＳＡ２において、ロボットハンド３２による走査を行いながらＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄによりボンネット１３０の画像を撮像する。
【００４０】
ステップＳＡ３において、撮像された画像の画像処理を行い、検査領域における検査光が正常に撮像されているか否かを判断する。この画像処理は、サブルーチンとして実行されるものであり、該サブルーチンの処理（図８参照）については後述する。
【００４１】
ステップＳＡ４において、前記ステップＳＡ３で判断された結果が肯定的である場合にはステップＳＡ６に移り、否定的である場合にはステップＳＡ５へ移る。肯定的であるとは、撮像された画像の検査領域における検査光が正常であるということであり、後述する正常信号が検出された場合である。
【００４２】
ステップＳＡ５において、ティーチングデータの調整を行う。つまり、撮像された検査光の判断がワーニングの状態である場合には、撮像画像及び所定の調整ルールに基づいてロボットハンド３２の走査速度、ロボットハンド３２のボンネット１３０に対する角度及び距離、蛍光灯４６ａ、４ｂの向きを変更設定する。
【００４３】
例えば、図７に示すように、ティーチングデータに基づく走査経路２００に対して、その時点における進行方向を示すベクトルＶ２の向きと大きさを変更し、変更設定したベクトルＶ１を設定する。このようにベクトルＶ２をリアルタイムで変更設定し続けることにより、調整された走査経路２０２が得られる。
【００４４】
この場合、ベクトルＶ１の大きさはベクトルＶ２の大きさよりも小さく設定し、ロボットハンド３２の進行速度を遅くすることにより、連続して取得される画像の重複幅が広くなり、検査もれがなくなる。
【００４５】
また、得られた画像に基づいてロボットハンド３２のボンネット１３０に対する向きを調整するようにしてもよい。この場合、ＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄを中心として矢印Ａ方向にロボットハンド３２の向きを調整するとよい。蛍光灯４６ａ、４６ｂの向きは、前記のとおりシリンダ５０ａ、５０ｂのロッドを進退させることにより調整可能である。
【００４６】
また、ステップＳ５において行う調整は、前記ステップＳＡ３、ＳＡ４で判断する結果、つまり、エラー又はワーニングの区別に基づいて調整量や調整方法を設定する。
【００４７】
次に、ステップＳＡ６において、ティーチングデータに基づく走査が終了したか否かを確認する。未終了である場合にはステップＳＡ２へ戻り走査及びティーチングデータの調整を続行し、終了である場合には、調整されたティーチングデータを前記ティーチングデータ記憶部９４に記憶して処理を終了する。
【００４８】
実際上、ステップＳＡ２〜ステップＳＡ６のループからなる１サイクルは微小時間で実行可能であり、いわゆるリアルタイム処理が可能である。
【００４９】
次に、前記ステップＳＡ３における画像処理のサブルーチン処理について図８を参照しながら説明する。以下の説明では、理解を容易にするために４台のＣＣＤカメラ３６ａ〜３６ｄのうち、代表的にＣＣＤカメラ３６ａで撮像された画像に対する画像処理について説明する。
【００５０】
先ず、ステップＳＢ１において、前記二値化処理部１０６の作用下に、前記ステップＳＡ２で取得した画像を画像上の各撮像画素毎に所定閾値で二値化して二値化画像２１０を得る。図９に示すように、この二値化画像２１０は撮像範囲Ｇ１のうち、矢印Ｙ方向における中央部の検査範囲（基本領域）ｇ１に検査光の照明が当たっており、照明帯４９の一部である照明範囲（検査光の像）２１２と検査範囲ｇ１が一致している。画像の二値化処理においては、この検査範囲ｇ１が二値化レベルの「１」に設定される。検査範囲ｇ１の走査方向の幅Ｈは、微小間隔で連続的に取得される二値化画像２１０が所定のオーバラップを有するように走査速度との関係を考慮して設定されている。
【００５１】
また、撮像範囲Ｇ１のうち検査範囲ｇ１以外の部分は二値化レベルの「０」に設定される。この場合、検査範囲ｇ１内に存在する欠陥２１４は二値化レベルの「０」に設定され、周囲の二値化レベルが「１」の部分と区別されて検出可能となる。
【００５２】
なお、画像データ記憶部１１６には図９に示す二値化画像２１０と同一の基本画像２１１が記憶されている。
【００５３】
ところで、図１０に示すように、ボンネット１３０が実線で示すような平面であり、ＣＣＤカメラ３６ａがボンネット１３０に並行に対向している場合には、照明範囲２１２と検査範囲ｇ１とが一致する（図９参照）。しかしながら、ボンネット１３０が二点鎖線で示すように凹の形状となっている場合には、図１１で示すように、照明範囲２１２の中央が狭くなる形状となり、検査範囲ｇ１よりも狭い範囲となる。従って、検査範囲ｇ１内であっても照明範囲２１２から外れている欠陥２１４は検出不能となる。このため、以下のステップＳＢ２〜ＳＢ９で照明範囲２１２が正しく撮像されているか否かを判断する。
【００５４】
ステップＳＢ２において、取得された二値化画像２１０と、図９に示す基本画像２１１とのパターンマッチングを行う。
【００５５】
具体的には、先ず、基本画像２１１の各画素の二値化レベルをＡとし、比較対象の二値化画像の各画素の二値化レベルをＢとしたとき、各画素毎に、Ａ・ＮＯＴ（Ｂ）の論理演算を行う。ここで、「・」は論理積演算を示し、「ＮＯＴ（  ）」は括弧内の否定論理値を示す。
【００５６】
例えば、図１２に示す二値化画像２１６を基本画像２１１（図９参照）とパターンマッチング処理を行う場合、二値化画像２１６のうち二値化レベルが「０」であるハッチング部及びクロスハッチング部２１８のうち、上記論理演算を行うことにより検査範囲ｇ１における照明範囲２１２でない区域のクロスハッチング部２１８が抽出される。
【００５７】
次に、ステップＳＢ３において、基本画像２１１上で予め設定された検査範囲ｇ１における二値化画像２１０の照明範囲２１２の走査方向の幅が最も狭い幅狭部を特定する。つまり、抽出されたクロスハッチング部２１８で表される画素の数を、矢印Ｘ方向の１列毎に矢印Ｙ方向にカウントし、図１３に示すグラフ２２０を取得する。
【００５８】
さらに、二値化画像２１６の矢印Ｘ方向の０位置から最大値のＸｍａｘの範囲内における該グラフ２２０の最大値をとる位置Ｘ１と、該位置Ｘ１における照明範囲２１２の最小幅Ｈ１を特定する。また、図１１に示す二値化画像２１０では、幅狭部を示す位置Ｘ１は中央部に特定される。なお、ステップＳＢ３ではグラフ２２０のようなデータは必ずしも必要ではなく、少なくとも幅狭部を示す位置Ｘ１と最小幅Ｈ１が特定可能な処理を行えばよい。
【００５９】
次に、ステップＳＢ４において、位置Ｘ１において走査方向である矢印Ｙ方向に設定された計測ラインＬ１上で、照明範囲２１２の幅Ｈ０を計測する。計測ラインＬ１は、前記ステップＳＢ３の処理結果に基づいて前記ライン設定部１１８により設定及び変更可能である。
【００６０】
照明範囲２１２の幅は、各計測ラインＬ１上の画素の二値化レベルが「１」である数をカウントすることにより計測され、最小幅Ｈ１と残余の幅Ｈ２との和である幅Ｈ０が求められる。
【００６１】
ステップＳＢ５において、前記ステップＳＢ４で計測された照明範囲２１２における最小幅Ｈ１を所定の第１閾値と比較することにより走査経路２００の適否を判定する。つまり、この最小幅Ｈ１が第１閾値以上である場合にはボンネット１３０の欠陥１２４を検出することが可能であることから、ステップＳＢ６において所定の正常信号を発生する。なお、この比較対象は最小幅Ｈ１を対象として行うことから、最小幅Ｈ１が第１閾値以上であれば、位置Ｘ１以外の他の位置についても、検査範囲ｇ１内で照明範囲２１２は第１閾値以上の幅を有することが明らかであって、位置Ｘ１のみについてステップＳＢ５の処理を行えばよい。
【００６２】
最小幅Ｈ１が第１閾値より小さい場合には、ステップＳＢ７において、照明範囲２１２の幅狭部である位置Ｘ１における幅Ｈ０を所定の第２閾値と比較することにより走査経路２００の適否をさらに詳細に判定する。つまり、幅Ｈ０が第２閾値以上である場合には所定のワーニング信号を発生し、幅Ｈ０が第２閾値未満である場合には所定のエラー信号を発生する。第１閾値及び第２閾値は同値であってもよく、例えば、検査範囲ｇ１の幅Ｈと同値に設定してもよい。
【００６３】
これらのステップＳＢ６、ＳＢ７又はＳＢ８により画像処理のサブルーチン処理が終了し、前記ステップＳＡ４（図６参照）へ移る。
【００６４】
このように、本実施の形態に係る表面検査装置１０の走査設定方法によれば、取得された二値化画像２１０と基本画像２１１とのパターンマッチングを行い、検査範囲ｇ１における照明範囲２１２の走査方向の幅が最も狭い幅狭部を特定することができ、この幅狭部である位置Ｘ１についてのみ第１閾値及び第２閾値との比較を行えばよく、処理が簡便化される。また、検査光が正常に撮像されているか否かを正確に判断することができる。
【００６５】
さらに、幅狭部において走査方向に設定された計測ラインＬ１上で、照明範囲２１２の幅Ｈ０を計測することから、最小幅Ｈ１が狭い場合であっても、残余の幅Ｈ２が充分に確保されているときにはステップＳＡ４において容易に調整可能と判断することができる。従って、幅Ｈ０を第２閾値と比較することにより、正常とは言えない状態であっても、そのレベルに応じてエラーの状態とワーニングの状態とを区分することができ、ティーチングデータをより綿密に調整することができる。エラーとワーニングはともに最小幅Ｈ１が狭い場合を示すが、前記ステップＳＡ５における調整の便宜のために第２閾値に基づいて区別される。
【００６６】
上記の実施の形態においては、ステップＳＡ５におけるティーチングデータの調整をステップＳＡ４の画像処理に対して連続的にリアルタイムで行うものとして説明したが、ティーチングデータの調整は、所定の走査を終了した後に、ステップＳＡ４における画像処理の結果を考慮して事後的に行うようにしてもよい。ボンネット１３０以外のルーフ１３２（図１参照）等の箇所についても同様にティーチングデータを設定及び調整可能であることはもちろんである。
【００６７】
次に、このようにして設定及び調整されたティーチングデータに基づいて車両ボデイ１４のボンネット１３０の表面を検査する手順について図１４〜図１６を参照しながら説明する。
【００６８】
先ず、制御操作盤１６は、コンベア（Ｃ／Ｖ）指令部６４により、コンベア（Ｃ／Ｖ）コントローラ１８を介してコンベア（Ｃ／Ｖ）１２を駆動し、車両ボデイ１４を所定の検査位置に投入する。車両ボデイ１４が投入され（ステップＳＣ１）、図示しないリミットスイッチがＯＮになると（ステップＳＣ２）、ロボット（Ｒ／Ｂ）指令部６６は、ロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２にロボットスタート指令を出力する（ステップＳＣ３）。
【００６９】
ロボットスタート指令が入力されたロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２は（ステップＳＤ１）、Ｉ／Ｏデータをリセットした後（ステップＳＤ２）、ロボット（Ｒ／Ｂ）駆動用モータ７６を駆動し、ロボットハンド３２をマーキング確認センサ２８が配設された位置に移動させる（ステップＳＤ３）。
【００７０】
ロボットハンド３２の捨て捨て位置への移動が完了すると（ステップＳＣ４）、制御操作盤１６は、マーキング指令部６８により、マーキングコントローラ２４に対して捨て吹きマーキング指令を出力する（ステップＳＣ５）。
【００７１】
捨て吹きマーキング指令が入力されたマーキングコントローラ２４は、バルブ７８ａ〜７８ｈを駆動し、各マーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈからマーキング確認センサ２８に対してマーキング剤を吐出する。この場合、例えば、光電管センサからなるマーキング確認センサ２８は、各マーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈからのマーキング剤の吐出の有無を検出し、その検出結果をインタフェース（Ｉ／Ｆ）５８を介して制御操作盤１６の制御部５４に出力する。
【００７２】
制御部５４は、マーキング確認センサ２８による検出結果に基づき、各マーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈの動作状態を確認する（ステップＳＣ６）。マーキング用ノズル３８ａ〜３８ｈの動作状態が正常でない場合には、モニタ８２等に警告を表示させ（ステップＳＣ７）、オペレータに調整作業等を勧告する。
【００７３】
一方、ロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２は、捨て吹きマーキングが終了すると（ステップＳＤ４）、ロボットハンド３２を欠陥検査処理のための待機位置に移動させる（ステップＳＤ５）。
【００７４】
次に、制御操作盤１６は、コンベア（Ｃ／Ｖ）１２の所定の検査位置に配設された位置決め用ソレノイド７４が車両ボデイ１４を位置決めし、その位置決め完了信号をコンベア（Ｃ／Ｖ）コントローラ１８を介して受信すると（ステップＳＣ８）、検査開始指令をロボット（Ｒ／Ｂ）指令部６６に出力する（ステップＳＣ９）。
【００７５】
検査開始指令がロボット（Ｒ／Ｂ）指令部６６から入力されると（ステップＳＤ６）、ロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２は、制御操作盤１６のティーチングデータ記憶部９４に記憶されているティーチングデータ（つまり、図６及び図８に示す手順でティーチング及び調整されたティーチングデータ）に従い、ロボットハンド３２を駆動し、車両ボデイ１４に対する走査を開始する（ステップＳＤ７）。
【００７６】
一方、制御操作盤１６は、画像処理装置２０及びマーキングコントローラ２４を制御し、欠陥検査処理を行う（ステップＳＣ１０）。
【００７７】
つまり、図１６に示すように、検査範囲ｇ１〜ｇ４の画像データをＸ方向に加算した場合、×印で示す欠陥２１４の二値化された画像データは二値化レベルが「０」であるため、その部分に対応したＹ方向の座標ｙ１の加算データが小さくなる。従って、加算データを所定の閾値データＴｙと比較することにより、欠陥２１４のＹ座標ｙ１を求めることができる。同様に、検査範囲ｇ１〜ｇ４の画像データをＹ方向に加算し、その加算データを所定の閾値データＴｘと比較することにより、欠陥２１４のＸ座標ｘ１を求めることができる。抽出された欠陥２１４の座標（ｘ１、ｙ１）は、欠陥位置データとして制御操作盤１６に送信され、欠陥位置データ記憶部８６に記憶される。
【００７８】
この場合、前記のティーチングデータの調整によって、照明範囲２１２は検査範囲ｇ１を適切にカバーするように設定されていることから、検査範囲ｇ１内に存在する欠陥２１４を確実に検出することができる。
【００７９】
以上のようにして、車両ボデイ１４の全ての領域に対する欠陥検査処理が完了すると（ステップＳＣ１１）、制御操作盤１６は、ロボット（Ｒ／Ｂ）指令部６６に対して検査完了指令を出力する（ステップＳＣ１２）。
【００８０】
ロボット（Ｒ／Ｂ）指令部６６は、ロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ２２に対して検査完了を指示し（ステップＳＤ８）、検査ロボット３０のロボットハンド３２を原位置に移動させる（ステップＳＤ９）。
【００８１】
制御操作盤１６は、検査ロボット３０が原位置に移動したことを確認した後（ステップＳＣ１３）、次の車両ボデイ１４を連続して投入するか否かを判定し（ステップＳＣ１４）、車両ボデイ１４を連続投入する場合には、ステップＳＣ１からの処理を繰り返す。
【００８２】
本発明に係る表面検査装置の走査設定方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成をとり得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】表面検査装置の構成図である。
【図２】図１に示す検査ロボットにおけるロボットハンドの拡大構成図である。
【図３】表面検査装置の制御ブロック図である。
【図４】表面検査装置を構成する画像処理装置の制御ブロック図である。
【図５】ボンネット上における走査経路を示す説明図である。
【図６】本実施形態に係る表面検査装置の走査設定方法の手順を示すフローチャートである。
【図７】ロボットハンドの進行方向を変更し、ティーチングデータの調整を行う様子を示す模式説明図である。
【図８】画像処理を行うサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】ＣＣＤカメラがボンネットに水平に対向している場合の二値化画像を示す説明図である。
【図１０】ＣＣＤカメラとボンネットとの位置関係を示す模式説明図である。
【図１１】ＣＣＤカメラがボンネットの凹部に対向している場合の二値化画像を示す説明図である。
【図１２】二値化画像と、検査範囲における照明範囲でない区域を示す説明図である。
【図１３】検査範囲における照明範囲でない区域の画素の数をカウントしたグラフを示す図である。
【図１４】表面検査装置を構成する制御操作盤の動作フローチャートである。
【図１５】表面検査装置を構成する検査ロボットの動作フローチャートである。
【図１６】欠陥部位の抽出処理の説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０…表面検査装置                    １２…コンベア（Ｃ／Ｖ）
１４…車両ボデイ                      １６…制御操作盤
１８…コンベア（Ｃ／Ｖ）コントローラ  ２０…画像処理装置
２２…ロボット（Ｒ／Ｂ）コントローラ  ２４…マーキングコントローラ
２６…レーザコントローラ              ２８…マーキング確認センサ
３０…検査ロボット                    ３２…ロボットハンド
３６ａ〜３６ｄ…ＣＣＤカメラ          ３８ａ〜３８ｈ…マーキング用ノズル
４６ａ〜４６ｃ…蛍光灯                ９４…ティーチングデータ記憶部
１０６…二値化処理部                  １１６…画像データ記憶部
１１８…ライン設定部                  １２０…幅検査部
１２２…評価部                        ２１０、２１６…二値化画像
２１２…照明範囲                      ｇ１…検査範囲
Ｌ１…計測ライン                      Ｘ１…位置（幅狭部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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